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1、混泥土路面设计说明书综 合 课 程 设 计说明书题 目：普通混凝土路面设计 院 （系）： 建筑与交通工程学院 专 业： 交通工程专业 学生姓名： # 学 号： # 指导教师： * 2012 年 9 月 2 日目录一、设计题目3二、交通分析3三、路面结构设计3(一)方案一3初次拟定计算3（1）路面材料参数确定4(2)荷载应力4(3)温度应力5(4)结构极限状态校核5(二)、方案二6再次拟定计算6（1）路面材料参数确定6(2)荷载应力7(3)温度应力7(4)结构极限状态校核8四、课设总结8五、参 考 文 献9一、 设计题目公路自然区划区拟新建一条二级公路，路基回弹模量根据以往经验区30Mpa，采用
2、普通混泥土路面，路面宽16m（双向四车道），设计车道使用初期标准轴载日作用次数为3100。交通量年增长系数取4%。平面尺寸设计：板长5m，板宽4m。试设计该路面厚度。二、交通分析由表3. 0. 1，二级公路的设计基准期为20年，安全等级为二级。由附录表A.2.4,临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.37。按式(A. 2. 4)计算得到设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数:由表3.0.7可知，属于重交通等级。三、 路面结构设计(一) 、方案一初次拟定计算 安全等级为二级路的道路对应的变异水平等级为中级，根据二级道路重交通等级和中级变异水平等级，初拟普通混凝土面层厚度为0.22m，基层选用水
3、泥稳定碎石0.18m，垫层为0.2m石灰粉煤灰稳定土。土面层板平面尺寸取5. 0m x4m，纵缝为设拉杆平缝，横缝为不设传力杆的假缝。 （1）路面材料参数确定 取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0MPa，相应的弯拉弹性模量与泊松比为31GPa,0.15。 水泥稳定砂砾基层的弹性模量取1500MPa，泊松比取0.20 ,石灰粉煤灰底基层回弹模量取1500MPa，泊松比取0. 35。 按式(B. 2. 4-1 一式(B. 2. 4-4 )计算板底地基综合回弹模量如下:板底地基综合回弹模量，取为320MPa。混凝土面层板的弯曲刚度,半刚性基层板的弯曲刚度式(B.4. 1-2)、路面结构总相对刚度
4、半径为： (2)荷载应力按式(B. 4. 1-2 )，标准轴载和极限荷载在临界荷位处产生的荷载应力为:按式(B. 2.1)计算面层荷载疲劳应力其中:应力折减系数人Kr =0.9;综合系数Kc=1.05；疲劳应力系数Kf=。(3)温度应力由表3.0.10，最大温度梯度取95m。按B.3.3和B.5.2计算综合温度翘曲应力和内应力的温度应力系数。按式(B.3.2计算面层最大温度应力: 温度疲劳应力系数Kt,，按式(B. 3. 4)计算:按式(B. 3. 1)计算温度疲劳应力: (4)结构极限状态校核查表3. 0. 4，二级安全等级，低变异水平条件下，可靠度系数取1.13。按式(3.0.4.1)和式
5、(3. 0. 4-2)校核路面结构限状态是否满足要求: 拟定的由计算厚度0. 22m的普通混凝土面层和厚度0.18m的水泥稳定粒料基层组成的路面结构不满足要求，不可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用，以及最重轴载在最大温度梯度时的一次作用。 因为拟定路面厚度为0.22m时不能承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用，所以需加厚路面厚度，重新拟定路面厚度，进行计算。(二) 、方案二再次拟定计算 安全等级为二级路的道路对应的变异水平等级为中级，根据二级道路重交通等级和中级变异水平等级，初拟普通混凝土面层厚度为0.26m，基层选用水泥稳定碎石0.18m，垫层为0.2m石灰粉煤
6、灰稳定土。土面层板平面尺寸取5. 0m x4m，纵缝为设拉杆平缝，横缝为不设传力杆的假缝。 （1）路面材料参数确定 取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0MPa，相应的弯拉弹性模量与泊松比为31GPa,0.15。 水泥稳定砂砾基层的弹性模量取1500MPa，泊松比取0.20 ,石灰粉煤灰底基层回弹模量取1500MPa，泊松比取0. 35。 按式(B. 2. 4-1 一式(B. 2. 4-4 )计算板底地基综合回弹模量如下:板底地基综合回弹模量，取为320MPa。混凝土面层板的弯曲刚度,半刚性基层板的弯曲刚度式(B.4. 1-2)、路面结构总相对刚度半径为： (2)荷载应力按式(B. 4. 1
7、-2 )，标准轴载和极限荷载在临界荷位处产生的荷载应力为:按式(B. 2.1)计算面层荷载疲劳应力其中:应力折减系数人Kr =0.9;综合系数Kc=1.05；疲劳应力系数Kf=。(3)温度应力由表3.0.10，最大温度梯度取95m。按B.3.3和B.5.2计算综合温度翘曲应力和内应力的温度应力系数。按式(B.3.2计算面层最大温度应力: 温度疲劳应力系数Kt,，按式(B. 3. 4)计算:按式(B. 3. 1)计算温度疲劳应力: (4)结构极限状态校核查表3. 0. 4，二级安全等级，低变异水平条件下，可靠度系数取1.13。按式(3.0.4.1)和式(3. 0. 4-2)校核路面结构限状态是否
8、满足要求: 拟定的由计算厚度0. 26m的普通混凝土面层和厚度0.18m的水泥稳定粒料基层组成的路面结构满足要求，可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用，以及最重轴载在最大温度梯度时的一次作用。所以路面厚度取0.26m。4、 课设总结 通过为期一周的课程设计，我大致了解了道路混凝土路面设计的大体步骤和一些注意事项，通过自己的手动计算，加深了对理论知识的理解，通过对2006年旧规范和2011年新规范的对比计算，也看到了道路设计的大致发展方向，在此次课程设计的过程中，计算可谓是最为主要的一项过程，我也在这个过程上花费了不少时间，过程中出现过各种错误，不过在同学的讨论和向老师的咨询下，
9、最终还是得以全部纠正，得到了正确的方法和结果，受益匪浅。另一个重要的过程就是画图了。开始我只是盲目的照搬老师给的模板，结果很多与我们本次设计不同之处，结果我弄出了很多错误，但由于此次课程设计大家统一在一起做，比较方便讨论学习，因此我也通过同学的帮助，成功的纠正了其中的错误。 这次课程设计我学到很多东西，首先我了解了普通水泥混凝土路面结构的受力状态；其次掌握了普通水泥混凝土路面设计原理、步骤和方法；再者，通过此次的亲自计算学习，明确了各设计参数对水泥混凝土路面的影响，从理论的角度了解了水泥混凝土路面的构造和各构造要素的重要性。 此次课程设计，为我们以后步入社会亲身体验打下坚实的基础。5、 参 考 文 献 1、路基路面工程，邓学均编著.北京：人民交通出版社 2、JTG_D40-2011公路水泥混凝土路面设计规9